JP2017176357A - 中性子捕捉療法施設 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクトの交換作業における作業効率を向上させることが可能な中性子捕捉療法施設を提供する。
【解決手段】中性子捕捉療法施設Ｈは、荷電粒子線Ｌを出射する加速器４と、荷電粒子線Ｌを照射することで前記中性子線Ｎを発生するターゲット５と、ターゲット５が配置されるターゲット室３０と、第１のダクト１１及び第２のダクト１２を有するビーム輸送ライン１０と第２のダクト１２を回収するためのダクト回収室３５と、第２のダクト１２をダクト回収室３５内へ移動させるダクト移動手段６０と、ダクト回収室３５内に配置されたダクト回収台車２００と、を備え、ダクト移動手段６０は、ダクトが載置される載置部を有し、ダクト回収台車２００は、ダクトが載置されるダクト受部２２０と、少なくとも、ダクトの載替え時において、ダクト移動手段６０とダクト受部２２０との干渉を防ぐ載替え機構２４０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、中性子線を被照射体に照射するための中性子捕捉療法施設に関する。

中性子線の照射によってがん細胞を死滅させる中性子捕捉療法として、ホウ素化合物を用いたホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ Ｎｅｕｔｒｏｎ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｈｅｒａｐｙ）が知られている。このようなホウ素中性子捕捉療法で用いられる中性子捕捉療法システムとして、特許文献１には、荷電粒子線を出射するサイクロトロンと、中性子線を発生させるターゲットと、ターゲット及びダクトを移動させるための移動手段と、を備えた中性子捕捉療法システムが記載されている。

中性子線の照射時において、ターゲットは常に荷電粒子線に曝されているので、ターゲット及びターゲットに接続されるダクト周辺の放射化レベルは高い状態になっている。特許文献１に記載の中性子捕捉療法システムでは、移動手段を用いてダクトをダクト配置室から別室に移動させることにより、ダクト配置室内の放射線量を低減させている。

特開２０１４−２３６９１３号公報

しかし、特許文献１に記載の中性子捕捉療法システムでは、ダクトを別室に移動させた後、作業者の手作業によってダクトを搬送用の台車に載替える必要がある。したがって、手作業を減らし、ダクトの交換作業における作業効率の向上が要請されている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ダクトの交換作業における作業効率を向上させることが可能な中性子捕捉療法施設を提供することを目的とする。

本発明に係る中性子捕捉療法施設は、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムが設置された中性子捕捉療法施設であって、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線が照射されることで前記中性子線を発生させるターゲットと、加速器に接続される第１のダクト、及び、ターゲットに接続され、第１のダクトに対して脱着自在の第２のダクトを有するダクト構造により構成され、加速器から出射された荷電粒子線を前記ターゲットまで輸送するビーム輸送ラインと、ターゲットが配置されるターゲット室と、第２のダクトを回収するためのダクト回収室と、第２のダクトをターゲット室内からダクト回収室内へ移動させるダクト移動手段と、ダクト回収室内に配置されたダクト回収台車と、を備え、ダクト移動手段は、第２のダクトが載置される載置部を有し、ダクト回収台車は、第２のダクトが載置されるダクト受部と、少なくとも、第２のダクトの載替え時及びダクト回収台車の移動時において、ダクト移動手段とダクト受部との干渉を防ぐ載替え機構と、を有している。

本発明に係る中性子捕捉療法施設では、ダクト回収室内に配置されたダクト回収台車は、ダクト移動手段との干渉を防ぐ載替え機構を有している。この構成によれば、第２のダクトを交換する際、ダクト回収台車によってダクトを搬送することができるので、第２のダクトの交換作業における作業効率を向上させることできる。また、載替え機構は、少なくとも、第２のダクトの載替え時、及びダクト回収台車の移動時に、ダクト移動手段とダクト受部との干渉を防ぐ。従って、ダクト移動手段の動線上にダクト回収台車を配置した状態でダクト移動手段をダクト室側からダクト回収室側に移動させることにより、第２のダクトは自動的にダクト回収台車のダクト受部に載替えられる。また、ダクト移動手段をダクト回収台車側に移動させた状態で、回収台車を移動させることができる。このように、手作業によって第２のダクトを載替える必要がないので、作業効率をさらに向上させることできる。

本発明に係る中性子捕捉療法施設では、移動部は垂直方向に移動し、載替え機構は、ダクト回収台車の上面に開口し、垂直方向に延びる垂直穴と、垂直穴に連通してダクト回収台車の側面に開口し、垂直方向に直交する水平方向に延びる水平穴と、を有してよい。この構成では、第２のダクトを交換する際、ダクト回収室側に移動したダクト移動手段は、載替え機構の垂直穴に退避する。これにより、自動的に第２のダクトをダクト回収台車のダクト受部に載替えることができる。また、水平穴は垂直穴に連通してダクト回収台車の側面に開口している。従って、ダクト移動手段をダクト回収台車側に移動させた状態であっても、ダクト移動手段が水平穴に退避した状態であることによって、ダクト移動手段とダクト回収台車は干渉せず、回収台車を移動させることができる。したがって、手作業によって第２のダクトを載替える必要がないので、第２のダクトの交換作業における作業効率を向上させることできる。

本発明によれば、ダクトの交換作業における作業効率を向上することができる。

一実施形態に係る中性子捕捉療法施設を概略的に示す図である。 中性子捕捉療法システムの配置を示す図である。 放射線遮蔽体周辺を拡大した斜視図である。 放射線遮蔽体を開状態としたときの図３に対応する斜視図である。 ダクト支持部が上昇した時の図４に対応する斜視図である。 ターゲットを遮蔽材から外すときの図５に対応する斜視図である。 ターゲット及び第２のダクトを移動させるときの図６に対応する斜視図である。 一実施形態に係るダクト回収台車を概略的に示す斜視図である。 ダクト支持部、交換ユニット、及びダクト回収台車を上方から見た図である。 図９におけるX−X線に沿った断面を示す図である。 ダクト支持部、交換ユニット、及びダクト回収台車をＹ軸正方向から見た図である。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。

図１に示すように、中性子捕捉療法施設Ｈは、ホウ素中性子捕捉療法を用いてがん治療を行うための中性子捕捉療法システム１と、中性子捕捉療法システム１において中性子線を発生させるターゲット５が配置されるターゲット室３０と、ターゲット室３０の下階に位置するダクト回収室３５と、ターゲット室３０とダクト回収室３５との間を移動するダクト移動手段６０と、を備えている。

図２に示すように、中性子捕捉療法システム１は、ホウ素（^１０Ｂ）を含む薬剤が投与された患者Ｐ（被照射体）の体内においてホウ素が集積した部位に中性子線Ｎを照射してがん治療を行う装置である。中性子捕捉療法システム１は、治療台２に固定された患者Ｐに中性子線Ｎを照射して患者Ｐのがん治療を行う照射室３を有している。また、中性子捕捉療法システム１は、荷電粒子を加速して荷電粒子線Ｌを出射するサイクロトロン（加速器）４と、荷電粒子線Ｌを受けて中性子線Ｎを発生させるターゲット５と、中空のダクト構造を有してサイクロトロン４からターゲット５に荷電粒子線Ｌを導くためのビーム輸送ライン１０と、ターゲット５とビーム輸送ライン１０の一部とを収容する放射線遮蔽体２０と、を備えている。

サイクロトロン４は、水素イオンなどの荷電粒子を加速して陽子線等の荷電粒子線Ｌを生成する加速器である。なお、サイクロトロン４に代えて、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又はライナック等の他の加速器を用いてもよい。

ターゲット５は、サイクロトロン４が出射させた荷電粒子線Ｌが照射されることで中性子線Ｎを発生させる。ターゲット５は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）で構成されており直径１６０ｍｍの円板状を成している。ターゲット５が発生させた中性子線Ｎは、コリメータ６で照射野が規定されて照射室３内における患者Ｐの患部に照射される。なお、ベリリウムで構成されたターゲット５に代えて、リチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）又はタングステン（Ｗ）で構成されたターゲットを用いてもよく、ターゲットの大きさも適宜変更可能である。

図２、図３、及び図６に示すように、ビーム輸送ライン１０は、サイクロトロン４に接続される第１のダクト１１と、ターゲット５に接続される第２のダクト１２と、第１のダクト１１におけるサイクロトロン４の反対側に接続される第３のダクト１３と、第２のダクト１２と第３のダクト１３とを接続する第４のダクト１４と、を備えている。第２のダクト１２の一端はターゲット５に接続されており、第２のダクト１２の他端は、第４のダクト１４及び第３のダクト１３を介して、第１のダクト１１に接続されている。第１〜第４のダクト１１〜１４は、平面視で略長方形状を成すターゲット室３０の室内に配置されており、このターゲット室３０は、コンクリート製の遮蔽壁Ｗで覆われた閉鎖空間である。また、ターゲット室３０を覆う遮蔽壁Ｗには、通路及び当該通路とターゲット室３０とを仕切る扉が設けられていてよい。照射室３を覆う遮蔽壁Ｗにも、通路及び当該通路と照射室３とを仕切る扉が設けられていてよい。

なお、第２のダクト１２とターゲット５との間、及び、各ダクト同士の間は、必ずしも直接接続されていなくともよい。また、ターゲット室３０は、平面視で略長方形状でなくてもよく、例えばＬ字形等、他の形状であってもよい。さらに、サイクロトロン４は、ターゲット室３０内に配置しなくてもよく、ターゲット室３０以外の他の部屋に配置してもよい。

第１のダクト１１の一端は、サイクロトロン４に接続されている。第１のダクト１１は、荷電粒子線Ｌの調整を行うビーム調整部（図示せず）を備えている。このビーム調整部は、荷電粒子線Ｌの軸を調整する水平型ステアリング及び水平垂直型ステアリングと、荷電粒子線Ｌの発散を抑制する四重極電磁石と、荷電粒子線Ｌを整形する四方向スリット等を有している。なお、第１のダクト１１は、荷電粒子線Ｌを輸送する機能を有していればよく、上記のビーム調整部は無くてもよい。

第１のダクト１１の放射線遮蔽体２０側に位置する第３のダクト１３は、ターゲット室３０内に配置された台部３１の上面３１ａから上方に突出する柱部３２の上端で固定されている。第４のダクト１４は、第３のダクト１３の放射線遮蔽体２０側に固定されており、第４のダクト１４の更に放射線遮蔽体２０側には第２のダクト１２が固定されている。また、台部３１の上面３１ａからは、ターゲット５を冷却させるターゲット冷却板５０（図６参照）に冷却水を供給するための第１の冷却パイプ５１と、ターゲット冷却板５０から排出された冷却水が通る第２の冷却パイプ５２と、が上方に突出している。第１及び第２の冷却パイプ５１，５２は、台部３１の上面３１ａの下方で、冷却水を冷却させるための冷却機に接続されている。

放射線遮蔽体２０は、台部３１の上面３１ａで固定された固定部２１と、固定部２１に対して移動自在に設けられた移動部２２と、固定部２１と移動部２２の間に位置する略円柱状の遮蔽材２３と、照射室３とターゲット室３０とを隔てる壁部２４と、を備えている。固定部２１、移動部２２及び壁部２４は、例えばコンクリートで構成されている。固定部２１及び移動部２２の照射室３側に位置する壁部２４は、照射室３とターゲット室３０とを隔てる壁Ｗ１（図２参照）に少なくともその一部が埋め込まれている。そして、壁部２４の照射室３側には、中性子線Ｎの出力口となるコリメータ６が固定されている。なお、コリメータ６は、治療台２に設けられてもよい。

遮蔽材２３は、中性子線Ｎ及びガンマ線等の放射線が外部に放出されないように遮蔽する機能を有している。遮蔽材２３の内部にはターゲット５が設けられており、遮蔽材２３の奥側（照射室３側）には減速体２８が設けられている。ターゲット５が発生させた中性子線Ｎは、減速体２８によって減速されて照射室３内における患者Ｐの患部に照射される。減速体２８は例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされており、減速体２８の材料は荷電粒子線Ｌのエネルギー等の諸条件によって適宜選択される。

具体的には、例えばサイクロトロン４からの出力が３０ＭｅＶの陽子線でありターゲット５としてベリリウムターゲットを用いる場合には、減速体２８の材料は鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムとすることができる。また、サイクロトロン４からの出力が１１ＭｅＶの陽子線でありターゲット５としてベリリウムターゲットを用いる場合には、減速体２８の材料は重水（Ｄ_２Ｏ）又はフッ化鉛とすることができる。

また、移動部２２の下部には、水平方向であって且つ第２のダクト１２の長手方向に対して垂直な方向に延在するレール（図示せず）が設置されており、移動部２２における固定部２１の反対側には移動部２２をレール上で移動させるためのピストン（図示せず）が設置されている。移動部２２は、ピストンの駆動によってレール上で移動するので、固定部２１に接近する方向及び固定部２１から離れる方向に移動可能となっている。このように、移動部２２が固定部２１に接近することによって放射線遮蔽体２０が閉じ、移動部２２が固定部２１から離れることによって放射線遮蔽体２０が開くので、放射線遮蔽体２０は開閉自在となっている。

なお、レールとピストン以外の手段によって移動部２２を移動させてもよい。また、移動部２２における固定部２１の反対側にミラーを設置して、移動部２２の移動先に人や物が存在せず移動部２２を安全に移動できるか否かを確認可能としてもよい。

また、固定部２１は、上側で移動部２２に向かって張り出す段差部２１ａを備え、移動部２２は、下側で固定部２１側に向かって張り出す段差部２２ａを備えている。固定部２１における段差部２１ａの下方には、第２のダクト１２と第３の冷却パイプ５３と第４の冷却パイプ５４とが略水平方向に延在するダクト配置空間Ｓ（図３参照）が形成される。よって、移動部２２が固定部２１から離れる方向に移動すると第２のダクト１２が露出し、移動部２２が固定部２１に接近する方向に移動すると少なくとも第２のダクト１２の一部が覆われる。

固定部２１におけるサイクロトロン４側の表面２１ｃには、第２のダクト１２を保持するための第１のダクト保持部２５と第２のダクト保持部２６とが設けられている（図４〜図７参照）。第１及び第２のダクト保持部２５，２６は、それぞれダクト配置空間Ｓ側に突出する第１及び第２の突出部２５ａ，２６ａを有している。また、各突出部２５ａ，２６ａの上面には、第２のダクト１２に溶接された一対の突出部１２ａ，１２ｂを引っ掛けるための第１及び第２の爪部２５ｂ，２６ｂが設けられている。

図７に示すように、第２のダクト１２が放射線遮蔽体２０から外されるときには、第２のダクト１２の各突出部１２ａ，１２ｂが、各爪部２５ｂ，２６ｂに対して第２のダクト１２の長手方向に移動する。このような第１及び第２のダクト保持部２５，２６と第２のダクト１２における各突出部１２ａ，１２ｂは、第２のダクト１２の奥側における遮蔽材２３の近傍にも配置されている。

また、第２のダクト１２の上部には第３の冷却パイプ５３が固定されており、第２のダクト１２の下部には第４の冷却パイプ５４が固定されている。図３及び図６に示されるように、第３の冷却パイプ５３の一端側は第５の冷却パイプ５５を介して第１の冷却パイプ５１に接続されており、第３の冷却パイプ５３の他端側はターゲット冷却板５０に接続されている。第４の冷却パイプ５４の一端側は第６の冷却パイプ５６を介して第２の冷却パイプ５２に接続されており、第４の冷却パイプ５４の他端側はターゲット冷却板５０に接続されている。

よって、冷却水は、台部３１の上面３１ａの下方に位置する冷却機から、第１の冷却パイプ５１、第５の冷却パイプ５５及び第３の冷却パイプ５３を経てターゲット冷却板５０に到達し、ターゲット冷却板５０から排出された冷却水は、第４の冷却パイプ５４、第６の冷却パイプ５６及び第２の冷却パイプ５２を経て冷却機に戻される。

また、図６に示されるように、中性子捕捉療法システム１は、ターゲット５と、ターゲット冷却板５０と、冷却パイプ５３，５４と、第２のダクト１２とを放射線遮蔽体２０から外して移動させるダクト移動手段６０を備えている。放射線遮蔽体２０における固定部２１の表面２１ｃには、ダクト移動手段６０の各動作を操作するための各種スイッチを備えたスイッチユニット９０が設けられている。以下では、ダクト移動手段６０について説明する。なお、以下では、放射線遮蔽体２０に対して着脱可能なターゲット５、ターゲット冷却板５０、冷却パイプ５３，５４及び第２のダクト１２を纏めて交換ユニット１００と称することもある。

ダクト移動手段６０は、ターゲット室３０の階下に位置するダクト回収室３５とターゲット室３０とを連通する孔部７０内を上下に移動可能となっており、交換ユニット１００が一体となって孔部７０を通過可能となっている。ダクト移動手段６０は、孔部７０内で上下に延在し鉛直方向に移動可能な鉛直レール部（レール部）６１と、鉛直レール部６１に沿って上下に移動するダクト支持部８０と、を備えている。

ダクト支持部８０は、鉛直レール部６１から放射線遮蔽体２０の固定部２１側に突出する支持部本体８３と、支持部本体８３の上面で第２のダクト１２の長手方向に延在する２本の水平レール部８１と、各水平レール部８１の上部で水平レール部８１の上部で水平レール部８１に対して第２のダクト１２の長手方向にスライド移動するテーブル部８２とを備えている。テーブル部８２は、略水平方向に延在する底板部８２ａと、底板部８２ａの両脇から上方に延在する２枚の側板部８２ｂとを有している。よって、各側板部８２ｂの間に交換ユニット１００を配置するので、テーブル部８２は交換ユニット１００を支持しやすい形状となっている。

図１に示すように、ダクト回収室３５は、ターゲット室３０の下階に位置し、孔部７０を介してターゲット室３０と連通している。ダクト回収室３５には、交換ユニット１００を回収するためのダクト回収台車２００が配置されている。ダクト回収室３５は、コンクリート製の遮蔽壁Ｗで覆われた閉鎖空間であり、例えば、平面視で略長方形状をなしている。なお、ダクト回収室３５は、平面視で略長方形状でなくてもよく、例えばＬ字形等、他の形状であってもよい。

図８に示すように、ダクト回収台車２００は、ベースフレーム２１０と、ダクト受部２２０と、複数のポール２３０と、を備えている。また、ダクト回収台車２００は、少なくとも、前記ダクトの載替え時及びダクト回収台車の移動時において、ダクト支持部８０との干渉を防ぐ載替え機構２４０を有している。

ベースフレーム２１０は、地面から離間した位置で水平に広がる部材であり、略長方形の枠状を呈している。以降、ベースフレーム２１０の長手方向をＸ軸方向、ベースフレーム２１０の短手方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。ベースフレーム２１０は、例えば、鉄などの金属材料を複数本組み合わせることによって形成される。具体的には、Ｘ軸方向に延び、Ｙ軸方向に互いに平行をなして離間する一対の長尺部材２１１と、一対の長尺部材２１１を掛け渡すようにＹ軸方向に延び、当該一対の長尺部材２１１を連結する複数の連結部材２１２とを有している。連結部材２１２は、Ｘ軸方向における両端、及び、Ｘ軸方向における途中位置に所定のピッチで複数本（ここでは３本）設けられている。ベースフレーム２１０の四隅における底面には、地面と移動可能に接触する車輪２５０が設けられている。また、Ｘ軸方向正側の端部には、手すり部材２６０が設けられている。これにより、作業者Ｍはダクト回収台車２００を搬送することができる。ただし、ダクト回収台車２００は作業者Ｍによって搬送されずに、駆動機構によって自動的に駆動してもよい。なお、図９、１０、１１においては、説明の簡単のために、手すり部材２６０を省略している。また、ベースフレーム２１０は枠状でなく、板状の部材であってもよい。

ポール２３０は、ベースフレーム２１０のＹ軸における両端部からＺ軸正方向へ延びている。すなわち、ポール２３０は、各長尺部材２１１からＺ軸正方向に延びている。また、ポール２３０は、Ｘ軸方向において所定のピッチで設けられている。ここでは、ベースフレーム２１０の連結部材２１２に対応する位置に設けられている。ただし、ポール２３０の本数及び配置は限定されない。ポール２３０は、後述するダクト受部２２０より上方（Ｚ軸正方向）に突出するように設けられている。これにより、交換ユニット１００がダクト回収台車２００から落下することを防止できる。ただし、ベースフレーム２１０のＸ軸負側でＹ軸正側の角部に配置されるポール２３０ａは、後述するダクト受部２２０より上方（Ｚ軸正方向）にのみ設けられており、ベースフレーム２１０からダクト受部２２０までの間の領域は切断されている。なお、ポール２３０は上記の形状に限定されず、例えば、板状部材であってもよい。

ダクト受部２２０は、ダクト移動手段６０によって運ばれた交換ユニット１００を載置するための部分である。ダクト受部２２０は、ベースフレーム２１０からＺ軸正方向へ所定の高さで離間した位置において、当該ベースフレーム２１０と平行をなしてＹ軸方向に延びている。また、ダクト受部２２０は、交換ユニット１００の両端を支えるように、Ｘ軸方向に互いに離間して設けられている。図８に示すダクト回収台車２００では、一方のダクト受部２２０は、ベースフレーム２１０のＸ軸正方向における一端に位置する一対のポール２３０の間を橋渡しするように設けられている。他方のダクト受部２２０は、ベースフレーム２１０のＸ軸負方向における他端に位置するポール２３０からＹ軸正方向へ向けて延びている。当該ダクト受部２２０のＹ軸正方向の端部には、ポール２３０ａが設けられている。ダクト受部２２０は、Ｙ軸方向に延びると共に、Ｘ軸方向へ幅広となる板状部を有している。なお、ダクト受部２２０の形状は板状に限定されず、例えば、交換ユニット１００が載置されるダクト受部２２０の上面は、弧状に形成されていてもよい。また、ダクト受部２２０は、ダクト支持部８０と干渉しない位置であれば、任意の位置に設けることができる。

載替え機構２４０は、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０とダクト回収台車２００との干渉を防ぐための構造である。載替え機構２４０は、垂直穴２４１と、水平穴２４２と、収容空間とを有している。垂直穴２４１は、ダクト回収台車２００の上面にて開口し、ダクト移動手段６０が移動する垂直方向（Ｚ軸方向）に延びる。水平穴２４２は、垂直穴２４１に連通してダクト回収台車２００の側面に開口し、水平方向（Ｘ軸又はＹ軸方向）に延びる。収容空間は、ベースフレーム２１０と、ポール２３０と、ダクト受部２２０とで囲まれる空間である。垂直穴２４１と水平穴２４２とは、収容空間を介して連通している。

図８に示すダクト回収台車２００では、ダクト受部２２０及び複数のポール２３０によって囲われた領域が開口しており、垂直穴２４１として機能する。水平穴２４２は、Ｘ軸負方向及びＹ軸正方向において、ベースフレーム２１０とダクト受部２２０との間に形成されたＬ字型の開口である。ダクト支持部８０のテーブル部８２は、水平穴２４２のＹＺ平面側の開口（Ｘ軸負側に配置されたダクト受部２２０の下方に広がる開口）を通過し、支持部本体８３は、水平穴２４２のＸＺ平面側の開口（図中のポール２３０ｂとポール２３０ａとの間の開口）を通過する。なお、ポール２３０ａは、ダクト受部２２０の下側の領域においては切断されて開口しているので、支持部本体８３と干渉しない。

次に、放射線遮蔽体２０から交換ユニット１００を外して、ダクト移動手段６０によって交換ユニット１００を、ターゲット室３０からダクト回収室３５に移動させる方法について説明する。

まず、図３に示すように、交換ユニット１００の取り外し作業を行う作業者Ｍが台部３１に立って、第３のダクト１３から第１のダクト１１を外す。そして、第５の冷却パイプ５５を第１の冷却パイプ５１及び第３の冷却パイプ５３から外すと共に、第６の冷却パイプ５６を第２の冷却パイプ５２及び第４の冷却パイプ５４から外す。その後、第４のダクト１４を第２のダクト１２及び第３のダクト１３から外す。図４に示すように、作業者Ｍが移動部２２を移動させるスイッチをオンにすると、移動部２２が固定部２１に対して矢印Ｄの方向に向かって移動し、交換ユニット１００が露出する。

次に、作業者Ｍが第２のダクト１２の係合を解除するスイッチをオンにすると、図４に示すように、第２のダクト１２が第３のダクト１３側に移動する。この時、ダクト保持部２５，２６の爪部２５ｂ，２６ｂに対して第２のダクト１２の突出部１２ａ，１２ｂが共に第３のダクト１３側に移動する。そして、突出部１２ａ，１２ｂは、ダクト保持部２５，２６の突出部２５ａ，２６ａの上面に載置されただけの状態になる。その後、作業者Ｍが鉛直レール部６１を上昇させるスイッチをオンにすると、鉛直レール部６１が孔部７０から上方に移動し、交換ユニット１００の高さの位置よりも若干低い高さにまで上昇する。

図５に示すように、作業者Ｍがダクト支持部８０を上昇させるスイッチをオンにすると、ダクト支持部８０は、鉛直レール部６１に沿って孔部７０から上方に移動し、テーブル部８２で交換ユニット１００を支持可能な位置まで上昇する。

そして、図６に示すように、作業者Ｍがターゲット５を引き出すスイッチをオンにすると、テーブル部８２で交換ユニット１００を支持すると共に、テーブル部８２が交換ユニット１００を第３のダクト１３側に移動させる。このとき、テーブル部８２を移動させることで、テーブル部８２上に載置された第２のダクト１２が移動し、第２のダクト１２の各突出部１２ａ，１２ｂがダクト保持部２５，２６の各突出部２５ａ，２６ａに対して第３のダクト１３側に移動する。よって、交換ユニット１００が完全に放射線遮蔽体２０から外れダクト移動手段６０で交換ユニット１００を移動可能な状態となる。

なお、放射線遮蔽体２０から交換ユニット１００を外す場合において、テーブル部８２上に載置された第２のダクト１２を移動させる代わりに、突出部１２ａ，１２ｂを第２のダクト１２と独立して移動させてもよく、また、ダクト保持部２５，２６を移動させるようにしてもよい。

図７に示すように、作業者Ｍが交換ユニット１００を移動させるスイッチをオンにすると、テーブル部８２のスライド移動によって交換ユニット１００が孔部７０の直上に位置するように交換ユニット１００の位置合わせを行う。そして、ダクト支持部８０が鉛直レール部６１に沿って下方に移動することで、交換ユニット１００及びダクト支持部８０が孔部７０を通って階下のダクト回収室３５に移動する。

ダクト回収室３５に移動した交換ユニット１００は、ダクト回収台車２００のダクト受部２２０に載置される。図９〜図１１は、交換ユニット１００が、自動的にダクト支持部８０からダクト回収台車２００に載替えられる機構を説明するための図である。図９は、ダクト支持部８０、交換ユニット１００、及びダクト回収台車２００を上方から見た図である。また、図１０は、図９におけるX−X線に沿った断面を示す図である。図１０及び図１１における二点鎖線は、ポール２３０ａの切断された部分を示している。

図９に示すように、ダクト回収台車２００は、載替え機構２４０の垂直穴２４１がダクト支持部８０の動線上に重なるように、ダクト移動手段６０付近に配置されている。ダクト支持部８０が、ダクト受部２２０と同じ高さまで移動すると、交換ユニット１００の長手方向における両端はそれぞれダクト受部２２０に当接した状態となる。ダクト支持部８０がさらに下方（Ｚ軸負方向）に移動すると、図１０及び図１１に示すように、交換ユニット１００はダクト受部２２０に載置された状態となり、ダクト支持部８０からダクト回収台車２００に載替えられる。このとき、ダクト支持部８０のテーブル部８２は垂直穴２４１を通過して収容空間に退避する。また、支持部本体８３は、ポール２３０ａと、Ｘ軸方向においてポール２３０ａに隣接するポール２３０ｂとの間を通過する。したがって、ダクト支持部８０はダクト回収台車２００と干渉せずに、ダクト受部２２０より下方に移動することができる。

交換ユニット１００がダクト回収台車２００に載替えられた後、ダクト回収台車２００をＸ軸正方向に移動することによって、ダクト回収台車２００はダクト支持部８０から引き抜かれる。このとき、ダクト支持部８０のテーブル部８２は、水平穴２４２のＹＺ平面方向の開口を通過する。また、図１０及び図１１に示すように、ポール２３０aはダクト受部２２０より下方の領域が切断されており、水平穴２４２として機能する開口が形成されている。これにより、ダクト支持部８０がダクト受部２２０より低い位置にある状態においても、支持部本体８３は、水平穴２４２のＸＺ平面方向の開口を移動し、ポール２３０ａと干渉することなく、ダクト回収台車２００を移動することができる。

以上説明したように、中性子捕捉療法施設Ｈでは、ダクト回収室３５内に配置されたダクト回収台車２００は、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０との干渉を防ぐ載替え機構２４０を有している。この構成によれば、ダクトを交換する際、ダクト回収台車２００によって交換ユニット１００を搬送することができるので、ダクトの交換作業における作業効率を向上させることできる。また、載替え機構２４０は、少なくとも、ダクトの載替え時、及びダクト回収台車２００の移動時に、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０とダクト受部２２０との干渉を防ぐ。したがって、ダクト移動手段６０の動線上にダクト回収台車２００を配置した状態でダクト移動手段６０のダクト支持部８０をターゲット室３０側からダクト回収室３５側に移動させることにより、交換ユニット１００は自動的にダクト回収台車２００のダクト受部２２０に載替えられる。また、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０がダクト回収台車２００側に移動させた状態で、ダクト回収台車２００を移動させることができる。このように、手作業によって交換ユニット１００を載替える必要がないので、作業効率をさらに向上させることできる。

また、ダクトを交換する際、ダクト回収室３５側に移動したダクト移動手段６０のダクト支持部８０は、載替え機構２４０の垂直穴２４１に退避する。これにより、自動的に交換ユニット１００をダクト回収台車２００のダクト受部２２０に載替えることができる。また、水平穴２４２は垂直穴２４１に連通してダクト回収台車２００の側面に開口している。従って、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０がダクト回収台車２００側に移動された状態であっても、ダクト移動手段６０のダクト支持部８０が水平穴２４２に退避した状態であることによって、ダクト回収台車２００とダクト移動手段６０とが干渉することなく、ダクト回収台車２００を移動させることができる。したがって、手作業によって交換ユニット１００を載替える必要がないので、ダクトの交換作業における作業効率を向上させることできる。また、作業者Ｍが手作業によって交換ユニット１００を載替える必要が無いので、作業者Ｍの被曝量を低減することが可能である。

以上、本発明の一形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を採用可能である。例えば、上述の実施形態では、ダクト回収台車２００が棒状部材を組み合わせたフレーム構造を有していた。これに変えて、ダクト回収台車２００が直方体の本体部を有していてもよい。この場合、載替え機構２４０は、ダクト支持部８０が退避できるように本体部に設けられた切欠き部であってもよい。また、ダクトの交換作業において、交換ユニット１００全体ではなく、第２のダクト１２のみダクト回収台車２００を用いて交換してもよい。さらに、新しい交換ユニット１００又は第２のダクト１２を取り付ける際にも、ダクト回収台車２００を用いることができる。

また、ダクト移動手段６０からダクト回収台車２００へダクトが載せ替えられた後において、ダクト回収台車２００が移動する方向は特に限定されず、Ｙ軸方向へ移動してもよい。この場合、水平穴２４２の形状やダクト移動手段６０の形状を適宜変更してよい。また、ダクト移動手段６０からダクトをダクト回収台車２００へ載替える際のダクト移動手段６０の移動方向も特に限定されない。例えば、移動方向をダクト回収台車２００へ向けて上方から下方へ移動しなくともよく、ダクト移動手段６０がダクト回収台車へ向かって水平方向から移動して、ダクトを載せ替えてもよい。

１…中性子捕捉療法システム、４…サイクロトロン（加速器）、５…ターゲット、１０…ビーム輸送ライン、１１…第１のダクト、１２…第２のダクト、３０…ターゲット室、３５…ダクト回収室、６０…ダクト移動手段、８０…ダクト支持部（載置部）、１００…交換ユニット、２００…ダクト回収台車、２２０…ダクト受部、２４０…載替え機構、２４１…垂直穴、２４２…水平穴、Ｈ…中性子捕捉療法施設、Ｌ…荷電粒子線、Ｍ…作業者、Ｎ…中性子線、Ｐ…患者（被照射体）。

Claims (2)

1. 中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムが設置された中性子捕捉療法施設であって、
   荷電粒子線を出射する加速器と、
   前記荷電粒子線が照射されることで前記中性子線を発生させるターゲットと、
   前記加速器に接続される第１のダクトと、前記ターゲットに接続され、前記第１のダクトに対して脱着自在の第２のダクトとを有するダクト構造により構成され、前記加速器から出射された前記荷電粒子線を前記ターゲットまで輸送するビーム輸送ラインと、
   前記ターゲットが配置されるターゲット室と、
   前記第２のダクトを回収するためのダクト回収室と、
   前記第２のダクトを前記ターゲット室内から前記ダクト回収室内へ移動させるダクト移動手段と、
   前記ダクト回収室内に配置されたダクト回収台車と、を備え、
   前記ダクト移動手段は、前記第２のダクトが載置される載置部を有し、
   前記ダクト回収台車は、
   前記第２のダクトが載置されるダクト受部と、
   少なくとも、前記第２のダクトの載替え時及びダクト回収台車の移動時において、前記ダクト移動手段と前記ダクト受部との干渉を防ぐ載替え機構と、を有している中性子捕捉療法施設。
2. 前記ダクト移動手段は垂直方向に移動し、
   前記載替え機構は、
   前記ダクト回収台車の上面に開口し、前記垂直方向に延びる垂直穴と、
   前記垂直穴に連通して前記ダクト回収台車の側面に開口し、前記垂直方向に直交する水平方向に延びる水平穴と、を有している、請求項１に記載の中性子捕捉療法施設。

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